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太阳能热水系统绝非奢华之物
时间:2011-03-23 来源:imsia
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对于很多人来说,太阳能采暖供热还是一项未知的技术,至少他们会这样认为,例如,即使他们没有自己安装太阳能光热系统,但他们仍然有可能在他们所住宿的酒店里享受到由太阳能加热的水。在迪拜,哈利法塔的豪华酒店阿玛尼,这可能是目前是世界上最高建筑物;或土耳其超奢华的卡帕多奇亚洞穴酒店,该酒店的客人都是在洞穴式房间睡觉;或者可能是达芬奇酒店,它是位于约翰内斯堡中心的新型豪华酒店。
      在这3种情形下,酒店客人不一定见到太阳能集热器,甚至他们也很可能没有想过他们淋浴的热水是如何产生的。然而,安装的每个系统其实本身都值得关注,因为供应商已经开创性地规划和安装了一个如此完美的系统。
约翰内斯堡的达芬奇酒店
 约翰内斯堡的达芬奇酒店是legacy 集团旗下最大的酒店,该酒店在非洲各国都拥有宾馆及度假村连锁店。位于纳尔逊曼德拉广场的酒店拥有230间客房,这其中还包括54间豪华套房。此外,还拥有两间餐厅、一个健身中心、健康水疗中心以及为吸引游客而设计的额外设施——游泳池俯瞰广场。“南非政府已要求公众通过提高能源利用效率以降低电力消耗,并尽可能在适宜区域安装其他能源方式形成发电。”Kayema 能源解决方案(控股)有限公司总经理詹姆斯锡莱说明了安装太阳能热水系统的缘由。“而过去3年,南非的能源成本已上升约30%,未来两年预期建筑耗能成本将上升25%,这将意味着潜在的更高价格将伴随其后。他补充道,“这与目前的电力不足情况相匹配,而且我们可以看到通过安装太阳能热利用系统产生热水的重要意义。”
Kayema是非洲太阳能和风能解决方案的集成供应商,他们设计了土耳其达芬奇酒店的太阳能热水系统解决方案。以色列集热器制造商Elsol为该系统提供了平板集热器。在KBI工程项目中,南非艾伯顿的水箱制造商为Kayema负责实现网状安装(铜管道、管件及绝缘材料的提供)。
      站在现代化建筑酒店前面,玻璃反射出蓝天白云的美景格外吸引人的眼球。向左或向右移动时,游客都能看到这个椭圆形建筑如此轻薄精致。“由于建筑物采用椭圆形的超薄设计,建筑物的屋顶空间必然非常有限。”锡莱说,“因此,可能安装在屋顶上的集热器数量也是有限的。其次,屋顶被用作防火通道。此外,在屋顶,最初并没有设计承受后增加的太阳能热水系统重量。所有面临的这些情况都说明在该建筑物建设中应用该系统是一项较大的挑战。
 

太阳能集热器被提出作为支护结构安装在屋顶的天台上,目的是为业主腾出更多的空间。“每个设计方案都有很多因素要考虑,”锡莱说,“每个集热器的支架都必须直接定位在承重支架上,同时要使整个建筑看起来仍然美观漂亮,并且能够承受风荷载高达2千牛顿/平方米。”此外,使用化学胶水制成化学螺栓,从而达到比机械螺栓更坚固的效果,但是必须提前几个月在确切位置渗透到板材下。预制框架要在防水设施安装完后再安装,并且只能升高到15层楼。
      为了使人们在安装的热水系统下方有足够的移动空间,该系统被安装在屋顶水平线2.1米的位置上。“这远远超过了正常情况下的系统安装所需的安装板、铜管及绝缘线的长度,”锡莱回忆说。该工程在规划阶段花费了两个月时间,安装消耗了约3个月时间。
      达芬奇酒店安装了117个2.9平方米的太阳能集热器。该系统通过一个80米之下的机房换热器进行换热,用3个10000升的水箱来存储热能。“每天有足够的能量将20000升的水从18℃加热到60℃。”锡莱说,该系统是专为提供热水而设计的。所有的酒店每年需要约60万千瓦时的热能来加热水。据锡莱讲,太阳能热水系统每年可产生36万千瓦时的热能,这相当于满足了60%的热能要求。供暖需求的其余部分要靠电力来满足。“当然如果酒店没有这个能力,会考虑将太阳能热水供应的贡献率增加到100%”。他补充道。
      基础太阳能系统的自动化是通过温度传感器、辐射传感器、流量计和压力泵控制实现的。系统能通过手机网络收集所有数据并传递到数据库以达到监测和跟踪目的。该软件可以视频输出系统的运作情况,节约了多少能源,相当于节约了多少财政资金等。“到目前为止,即使在冬季,该系统的应用情况也已经超过了所有人的预期。”锡莱说,“某些情况下,我们不得不在夜间运行系统,它会将能量释放到空气中,以使锅炉冷却下来。”在南非,冬季是五月、六月、七月和八月。该系统在4月上线,达芬奇酒店在2010年5月开业。

“像这样的项目耗资约为200万扎尔(约21.2万欧元),本系统20年周期的运作现值约为600万扎尔。”锡莱接着解释道,“成本计算是基于目前假想Eskom公司的电价为每千瓦时0.45扎尔(约0.046欧元)而进行的,未来5年运行成本将每年上升25%,另外15年将每5年上升25%,贴现率为5%,包括维修成本,系统约5年内可以收回成本。
      土耳其洞穴度假村
      如果想欣赏别致的景点,那一定要去土耳其的卡帕多西亚洞穴度假村。卡帕多西亚(土耳其文:Kapadokya)是中欧Anatolya地貌的名称,这是著名的火山岩石景观。从酒店到联合国教科文组织世界遗产Goreme景观的距离只有4公里,该景观就是著名的教堂洞穴。
      这家酒店是为了疏散该地区的火山凝灰岩灾难而建。因此,它是嵌入岩石里成阶梯状的建筑。酒店包括79个豪华山洞式客房,房间价格每人每夜300欧元起价,最昂贵的房间价格为1200欧元。除了奢华的位置和卡帕多西亚令人叹为观止的景观,酒店游客还可享有多种保健服务,其他有两个暖水泳池(室外和室内),两个桑拿浴室、一雪(冷却)室、蒸汽浴室,两个土耳其浴室、特殊疗法以及按摩治疗室。这都需要大量的热水,因此需要大量的热能。
      在业主安装太阳能光热系统之前,他们只能使用煤来产生能量。他们用煤做燃料,通过锅炉里面的热交换器来生产热水,热水可以辅助中央采暖并提供家庭热水。因为煤比较便宜,所以这种锅炉在安纳托利亚的一些小城镇仍然比较流行。采用新型供暖系统的主要原因是为了省钱,而且系统所用燃料比较独立。此外,酒店业主为保持周围环境自然清洁,他们希望在冬季减少黑烟煤炭,在夏季完全避免这种污染。
2009年4月,开塞利太阳能集热器和水箱的制造商EzinC Metal A.S.获得了大批太阳能光热安装的订货量。该项目由EzinC项目销售部完成。EzinC经销商是卡帕多西亚地区供应设备安装厂之一。
      该系统由40个蓝色选择性镀膜太阳能集热器组成,每个集热器面积为2.3平方米,可以满足5000升家庭用热水和温泉水的使用需求。该系统于2009年6月底开始运营。
      Kutayulke在EzinC公司负责营销和出口工作,每年该系统产生92142千瓦时的能量,这意味着每年可以产生1930344升55℃的热水。“有了这个系统,他们每年可以节省17336千克的煤炭。”ulke说。
      “对我们来说,最大的挑战是决策系统在何处安装。”ulke说。由于酒店的建设是呈阶梯状的,客房都是建在岩石里的,因此空间非常有限。“因此,我们可能将太阳能集热器安装在露台区。在加热室和太阳能集热器之间有一段距离,我们将管道放置在水箱和集热器之间,选用与集热器厚度相匹配的绝缘管,以减少热能损失”ulke进一步解释,“5000升的水箱坐落于加热室燃煤锅炉附近。”

据ulke了解,酒店拥有国内系统热水温度85℃的记录,有时在夏天,他们并不需要存储热水,对于宾馆的采暖来说,煤仍然是主要燃料,他们用这种资源生产其他热水。
      “为了获得更高的太阳能热水系统覆盖,我们将需更多的空间要储存热水,”ulke说,“但由于储存水箱和加热锅炉面积有限,目前要实现更高的太阳能热水系统覆盖率不太可能。”不过,业主目前正考虑兴建新的房间。这可能意味着太阳能热水系统的覆盖率也会扩大。
      迪拜的世界最高塔
      迪拜的摩天大楼——哈利法塔于2010年1月揭开面纱,之后这些最壮观照片在媒体间疯狂流传。凭借828米(2716.5英尺)的高度、高于160多层的楼层,哈利法塔打破了多项世界纪录。她是世界上最高的建筑,她是世界上最高的独立结构,她是世界上拥有最多楼层的建筑。
      哈利法塔是一个混合型建筑,阿玛尼酒店占用3层,单间和双人间卧室的阿玛尼公寓在8层,“超豪华住宅”在63层,如官方网站所说,房客可使用4个游泳池,一个独立的游客休息室,一个4层高的健身俱乐部以及许多豪华的设施。游客可在世界上最高的餐厅122层上用餐。
      这样的摩天大楼难以节能,但是这个建设项目的负责艾马尔地产,一直致力于包括能源效率的技术。“能源效率举措,尤其是通过使用可再生能源,并不是唯一的选择,而是实现可持续发展的当务之急。通过利用太阳能发电,哈法利塔在城市发展中针对如何能有效整合城市能源友好发展举措方面树立了标杆作用。”阿联酋艾马尔地产的董事总经理Ahmad Al Matrooshi在一份新闻稿中提到。
      这些装置之一是采用了1020平方米选择性太阳能集热器的太阳能热利用系统。太阳能集热器由希腊雅典地区的太阳能设备制造商Sole S.A.独家提供。集热器安装在办公楼所附的塔顶上,该太阳能电站每年相当于节约能源690兆瓦时。
      “每天大约有6万升水需要加热”,Sole公司的外贸部经理Eva Nakou表示,他没有透露太阳能覆盖率的具体数字。能源可供阿玛尼酒店,以及哈法利塔内所有办公室、部门的使用。
      太阳能热水系统安装完成耗时约两个月,共有50多人参与了该项目。“该项目耗资约在30万欧元以内。”Nakou说。此塔的另一个特色是它的玻璃表面。17.4万多平方米的玻璃被用在墙体表面上,具有太阳热性能的玻璃,成为强大沙漠烈日的抗眩光盾牌,并且高光反射率可以防止系统内部过热。据生产商嘉德玻璃介绍,此种玻璃也能承受极端温度波动和沙漠的强风。
      太阳能热利用系统安装在这样较有影响的建筑上,可以提升人们应用太阳能的意识。然而,经理将不得不通知他们的顾客来了解这项技术。在约翰内斯堡和卡帕多西亚的情况则不同。即使在哈法利塔官方网站上也没有关于能源的概念,他们认为豪华酒店的热水是理所当然的。不过,即使他们不讲自己的能源产生方式,这些项目也能表明太阳能热利用技术的先进性,它甚至可以成为著名建筑的一部分。

作者:a Ropcke 编译:张丽娟


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